Prvé zvuky sú 2,5 až 3 mesiace. Bzučanie: a-aa, y-y, sh-i, bu-y, hej atď. 4 mesiace. Svirel: al-le-e-ly, aty-ay atď. 7-8,5 mesiaca. Bľabotať, vyslovuje slabiky: baba, áno, áno atď. 8,5-9,5 mesiaca. Modulované bľabotanie: opakuje slabiky s rôznymi intonáciami 9,5-1 rok 6 mesiacov. Slová: mama,

Predtým, ako sa zoznámite so zariadením rádiových prijímačov, zosilňovačov a iných zariadení používaných v rozhlasovom vysielaní a rádiovej komunikácii, musíte pochopiť, čo je zvuk, ako vzniká a šíri sa, ako sú usporiadané a fungujú mikrofóny a zoznámiť sa s zariadenia a prevádzky reproduktorov.

Zvukové vibrácie a vlny. Ak zasiahnete strunu akéhokoľvek hudobného nástroja (napríklad gitary, balalajky), začne vibrovať, to znamená, že sa bude pohybovať jedným alebo druhým smerom zo svojej pôvodnej polohy (kľudovej polohy). Takéto mechanické vibrácie, ktoré spôsobujú pocit zvuku, sa nazývajú zvukové vibrácie.

Najväčšia vzdialenosť, o ktorú sa struna odchýli od svojej pokojovej polohy počas procesu vibrácií, sa nazýva amplitúda vibrácií.

Prenos zvuku z vibrujúcej struny do nášho ucha je nasledovný. V čase, keď sa stredná časť struny presunie na stranu, kde sa nachádzame, „stlačí“ „častice vzduchu nachádzajúce sa v jej blízkosti na tejto strane, čím sa vytvorí „zhrubnutie“ týchto častíc, teda plocha ​v blízkosti struny vzniká zvýšený tlak vzduchu. Tento tlak, zvýšený v určitom objeme vzduchu, sa prenáša do susedných vrstiev; v dôsledku toho sa oblasť „zahusteného“ vzduchu šíri do okolitého priestoru. V ďalšom časovom okamihu, keď sa stredná časť struny pohybuje opačným smerom, vzniká okolo nej určitá "zriedkavosť" vzduchu (oblasť nízkeho tlaku), ktorá sa šíri po oblasti "zahusteného" vzduchu.

Po „zriedení“ vzduchu nasleduje opäť „zahusťovanie“ (keďže stredná časť struny sa bude opäť pohybovať našim smerom) atď. tlaky, ktoré sa od struny vzďaľujú.

Podobne sa pri prevádzke reproduktora vytvárajú zvukové vlny.

Zvukové vlny prenášajú energiu z kmitajúcej struny alebo kužeľa (papierového kužeľa) reproduktora a šíria sa vzduchom rýchlosťou asi 340 m/s. Keď zvukové vlny dosiahnu ucho, rozvibrujú ušný bubienok. V momente, keď ucho dosiahne oblasť „zhrubnutia“ zvukovej vlny, bubienok sa mierne ohne dovnútra. Keď ju dosiahne oblasť „zriedkavej“ zvukovej vlny, tympanická membrána sa mierne ohne smerom von. Keďže zhrubnutie a zriedenie zvukových vĺn neustále nasledujú za sebou, bubienok sa buď ohýba dovnútra alebo von, to znamená, že vibruje. Tieto vibrácie sa prenášajú cez zložitý systém stredného a vnútorného ucha pozdĺž sluchového nervu do mozgu a v dôsledku toho zažívame zvuk.

Čím väčšia je amplitúda vibrácií struny a čím bližšie je ucho k nej, tým hlasnejšie je zvuk vnímaný.

Dynamický rozsah. Pri veľmi vysokých tlakoch na bubienok, teda pri veľmi hlasných zvukoch (napríklad pri výstrele z dela), je cítiť bolesť ucha. Pri stredných zvukových frekvenciách (pozri nižšie) nastáva bolesť, keď akustický tlak dosiahne približne 1 g / cm2 alebo 1 000 bar *. Zvýšenie pocitu hlasitosti s ďalším zvýšením akustického tlaku už nie je cítiť.

* Bar je jednotka používaná na meranie akustického tlaku.

Veľmi slabý akustický tlak na bubienok nevyvoláva zvukový vnem. Najnižší akustický tlak, pri ktorom naše ucho začína počuť, sa nazýva prah ucha. Pri stredných frekvenciách (pozri nižšie) je prahová hodnota pre ucho približne 0,0002 baru.

Oblasť normálneho zvukového vnímania teda leží medzi dvoma hranicami: spodnou hranicou, prahom citlivosti a hornou, pri ktorej dochádza k bolestivému pocitu v ušiach. Táto oblasť sa označuje ako dynamický rozsah sluchu.

Upozorňujeme, že zvýšenie akustického tlaku nemá za následok proporcionálne zvýšenie hlasitosti zvuku. Pocit hlasitosti stúpa oveľa pomalšie ako akustický tlak.

Decibely. V rámci dynamického rozsahu môže ucho pocítiť zvýšenie alebo zníženie hlasitosti jednoduchého monofónneho zvuku (pri počúvaní v úplnom tichu), ak sa akustický tlak na stredných frekvenciách zodpovedajúcim spôsobom zvýši alebo zníži o približne 12%, tj. koeficientom 1,12. Na základe toho je celý dynamický rozsah sluchu rozdelený do 120 úrovní hlasitosti, rovnako ako stupnica teplomera medzi bodmi topiaceho sa ľadu a vriacej vody je delená po 100 stupňoch. Úroveň hlasitosti na tejto stupnici sa meria v špeciálnych jednotkách - decibeloch (skrátene db).

V ktorejkoľvek časti tejto stupnice 1 dB zmena úrovne hlasitosti zodpovedá 1,12-násobnej zmene akustického tlaku. Nula decibelov („nulová“ úroveň hlasitosti) zodpovedá prahu citlivosti ucha, tj akustickému tlaku 0,0002 baru. Nad 120 dB sa v ušiach objavuje bolestivý pocit.

Uveďme napríklad, že tichá konverzácia vo vzdialenosti 1 m od reproduktora má za následok úroveň hlasitosti asi 40-50 dB, čo zodpovedá efektívnemu akustickému tlaku 0,02-0,06 baru; najvyššia úroveň ozvučenia symfonického orchestra je 90–95 dB (akustický tlak je 7–12 barov).

Pri použití rozhlasových prijímačov si poslucháči rozhlasu podľa veľkosti miestností prispôsobia zvuk reproduktora tak, aby pri najhlasnejších zvukoch vo vzdialenosti 1 m od reproduktora bola dosiahnutá úroveň hlasitosti 75-85 dB (zodpovedajúce akustický tlak je približne 1-3,5 bar). Vo vidieckych oblastiach úplne postačuje maximálna hladina hluku rádiového prenosu nepresahujúca 80 dB (akustický tlak 2 bary).
Decibelová stupnica v rádiovom inžinierstve sa tiež široko používa na porovnanie úrovní hlasitosti. Ak chcete zistiť, koľkokrát je jeden akustický tlak väčší ako druhý, keď je známy rozdiel medzi príslušnými úrovňami hlasitosti v decibeloch, musíte číslo 1,12 vynásobiť samo sebou toľkokrát, koľko máme decibelov. Takže zmena úrovne hlasitosti o 2 (56 zodpovedá zmene akustického tlaku o 1,12 - 1,12, t.j. približne 1,25-násobku; zmena úrovne o 3 dB nastane, keď sa akustický tlak zmení o 1,12 - 1, 12. 1,12, teda približne 1,4-násobok Podobne sa dá určiť, že 6 dB zodpovedá zmene akustického tlaku približne 2-násobku, 10 dB - približne<в 3 раза, 20 дб — в 10 раз, 40 дб — в 100 раз и т. д.

Perióda a frekvencia kmitov. Zvukové vibrácie sú charakterizované nielen amplitúdou, ale aj periódou a frekvenciou. Doba kmitania je čas, počas ktorého sa struna (alebo akékoľvek iné teleso, ktoré vytvára zvuk, napr. reproduktorový difúzor) presunie z jednej krajnej polohy do druhej a späť, čiže vykoná jeden úplný kmit.

Frekvencia zvukových vibrácií je počet vibrácií znejúceho telesa za 1 sekundu. Meria sa v hertzoch (skrátene hertz).

Ak napríklad za 1 sek. (je 440 periód kmitania struny (táto frekvencia zodpovedá hudobnej note), potom hovoria, že vibruje s frekvenciou 440 Hz. Frekvencia a perióda kmitov sú recipročné veličiny, napr. pri frekvencii 440 Hz, perióda kmitov je 1/440 sek. ..; Ak je perióda kmitov 1/1000 sek., potom je frekvencia týchto kmitov 1000 Hz.

Frekvenčné pásmo zvuku. Výška alebo výška závisí od frekvencie vibrácií. Čím vyššia je frekvencia vibrácií, tým vyšší je zvuk (tón) a čím nižšia je frekvencia vibrácií, tým je nižšia. Najnižší zvuk, ktorý človek počuje, má frekvenciu približne 20 Hz a najvyšší je približne 16 000 – 20 000 Hz. V týchto medziach, alebo, ako sa hovorí, v tomto frekvenčnom pásme sa nachádzajú zvukové vibrácie vytvárané ľudskými hlasmi a hudobnými nástrojmi.

Všimnite si, že reč a hudba, ako aj rôzne druhy hluku, sú zvukové vibrácie s veľmi zložitou kombináciou rôznych frekvencií (tónov rôznych výšok), ktoré sa počas rozhovoru alebo hudobného vystúpenia neustále menia.

Harmonické. Zvuk vnímaný uchom ako tón jednej konkrétnej výšky (napríklad zvuk struny hudobného nástroja, píšťalka parnej lokomotívy) sa v skutočnosti skladá z mnohých rôznych tónov, ktorých frekvencie sa týkajú navzájom ako celé čísla (jedna až dva, jedna až tri atď.) atď.). Takže napríklad tón s frekvenciou 440 Hz (pozn. A) je súčasne sprevádzaný ďalšími tónmi s frekvenciou 440. 2 = 880 Hz, 440 -3 = 1320 Hz atď. Tieto dodatočné frekvencie sa nazývajú harmonické (alebo podtóny). Číslo, ktoré ukazuje, koľkokrát je frekvencia danej harmonickej frekvencie väčšia ako základná frekvencia, sa nazýva harmonické číslo. Napríklad pre základnú frekvenciu 440 Hz bude frekvencia 880 Hz druhá harmonická, frekvencia 1320 Hz tretia atď. Harmonické vždy znejú slabšie ako základný tón.

Prítomnosť harmonických a pomer amplitúd rôznych harmonických určuje zafarbenie zvuku, to znamená jeho "farbu", ktorá odlišuje tento zvuk od iného zvuku s rovnakou základnou frekvenciou. Ak je teda tretia harmonická najsilnejšia, zvuk získa jeden zafarbenie. Ak je akákoľvek iná harmonická najsilnejšia, zvuk bude mať inú farbu. Zmena sily zvuku rôznych harmonických vedie k zmene alebo skresleniu v zafarbení zvuku.

V. N. DOGADIN a R. M. MALININ
KNIHA VIDIECKEHO RÁDIOAMATÉRA

Určite každý videl vlny na hladine rybníka alebo jazera, teda na vode, a ako dopadnú na breh.

Zvuk - je to tá istá vlna, len my to nevidíme, lebo je to „rozbúrené“ vo vzduchu. A dostane sa to priamo do našich uší. Vo vnútri ucha je membrána nazývaná ušný bubienok. Zvuková vlna zasiahne ušný bubienok(vo vnútri ucha je spojený s troma malými kosťami pomocou kladiva, sponky a nákovy). Ušný bubienok sa ohne a vráti do svojej polohy a náš inteligentný mozog zaznamená tieto zmeny a rozpozná zvuk.

Ale ľudské ucho nepočuje všetky zvuky.

Ak zvuková vlna naráža na bubienok príliš často, bubienok sa nestihne tak rýchlo ohnúť a narovnať a zvuk nepočujeme. Tento zvuk sa nazýva ultrazvuk (alebo vysoká frekvencia). Takto sa „rozprávajú“ delfíny a netopiere, psy a mačky a dokonca aj mravce. Ultrazvuky vyžarujú motýle, kobylky, kobylky.

Vlastnosti ultrazvuku využívajú ľudia na odpudzovanie hlodavcov. Myši, potkany, krtky a piskory to dobre počujú, považujú to za signál nebezpečenstva a utekajú.

Ak zvuková vlna zasiahne membránu veľmi zriedka, nepočujeme ju ani my. Takéto zvuky sa nazývajú infrazvuky (alebo nízka frekvencia)... Takto sa „rozprávajú“ slony. Tigre vydávajú infrazvuky na zastrašenie.

Infrazvuk sa vyskytuje počas zemetrasení, sopečných erupcií, búrok, hurikánov a búrok. Infrazvuk sa môže šíriť na veľké vzdialenosti (má nízku absorpciu vo vode, zemi a vzduchu).

Túto vlastnosť infrazvuku využívajú ľudia na predpovedanie cunami a hurikánov. Mnohé zvieratá počujú infrazvuk a utekajú alebo sa skrývajú dlho pred zemetrasením alebo hurikánom. Medúzy dobre počujú blížiacu sa búrku a odplávajú do hĺbky vopred (20 hodín vopred).

Infrazvuk má na človeka zlý vplyv.
Ak sa človek nachádza v zóne silného infrazvuku, môže pociťovať bezdôvodný strach, závraty, silnú únavu, mdloby a prechodne stratiť zrak. Infrazvuk môže spôsobiť silnú bolesť ucha a dokonca zabiť (prasknutie krvných ciev a srdca).

Ďalšie informácie

Ľudia a zvieratá počujú svojimi ušami. A čo ešte môžu živé bytosti počuť?

Ryby počujú telom. Ryba má na každej strane bočnú líniu. A ryby majú aj sluchové orgány vo vnútri hlavy.

Vtáky dobre počujú, majú uši. Ak pohneme pierkami po stranách hlavy, uvidíme na každej strane malý otvor – to sú uši.

Žaby počujú ušami. Ich ušné otvory sú umiestnené na hlave, po stranách.

U včiel sú „uši“ aj na nohách (membrány sú natiahnuté cez nohy)

Osy a čmeliaky majú na hlave chlpy medzi očami, ktorými počujú.

U cikád sú ušné membrány umiestnené v bruchu.

Je škoda, že naše uši nepočujú tieto nepočuteľné zvuky. Ľudia sa však naučili premieňať nepočuteľné zvuky na počuteľné. A teraz môžeme preniknúť do tajov prírody. Môžeme počuť spievať veľryby

A ako delfíny rozprávajú.

Odpoveď nižšie

Slimák je zložitý hydromechanický systém. Je to tenkostenná, kužeľovitá kostená trubica, stočená do špirály. Dutina trubice je naplnená kvapalinou a je rozdelená po celej dĺžke špeciálnou viacvrstvovou prepážkou. Jednou z vrstiev tohto septa je takzvaná bazilárna membrána, na ktorej je umiestnený samotný receptorový aparát - Cortiho orgán. V receptorových vláskových bunkách (ich povrch je pokrytý najmenšími protoplazmatickými výrastkami v podobe chĺpkov) prebieha úžasný, zatiaľ nie celkom pochopený proces premeny fyzickej energie zvukových vibrácií na excitáciu týchto buniek. Ďalej sa do sluchových centier mozgu prenášajú informácie o zvuku vo forme nervových impulzov pozdĺž vlákien sluchového nervu, ktorých zmyslové zakončenia sa približujú k vláskovým bunkám.

Existuje ďalší spôsob, ktorým sa zvuk, obchádzajúc vonkajšie a stredné ucho, dostane do slimáka - priamo cez kosti lebky. Intenzita vnímaného zvuku je však v tomto prípade oveľa menšia ako pri vedení vzduchu (je to čiastočne spôsobené tým, že pri prechode cez kosti lebky je energia zvukových vibrácií utlmená). Preto je hodnota zvukovej vodivosti kostí u zdravého človeka relatívne malá.

Schopnosť vnímať zvuky dvojakým spôsobom sa však využíva pri diagnostike poruchy sluchu: ak sa pri vyšetrení ukáže, že vnímanie zvukov vzdušným vedením zvuku je narušené a cez kosť je úplne zachovaná, lekár môže dospieť k záveru, že utrpel iba zvukovodný aparát stredného ucha, zatiaľ čo aparát vnímajúci zvuk slimáka je neporušený. V tomto prípade je vedenie zvuku v kostiach akýmsi „čarovným prútikom“: pacient môže použiť načúvací prístroj, z ktorého sa zvukové vibrácie prenášajú priamo cez kosti lebky do Cortiho orgánu.

Slimák nielen vníma zvuk a premieňa ho na excitačnú energiu receptorových buniek, ale nemenej dôležité je aj vykonávanie počiatočných fáz analýzy zvukových vibrácií, najmä frekvenčnej analýzy.

V priebehu kochleyového kanála, v smere od oválneho okienka k jeho "vrchu, sa šírka priehradky postupne zväčšuje a jej tuhosť sa znižuje. Preto rôzne časti priehradky rezonujú zvuky rôznych frekvencií: pôsobením vysokofrekvenčné zvuky, maximálna amplitúda kmitov sa pozoruje na báze slimáka, blízko oválneho okienka.a nízkofrekvenčné zvuky zodpovedajú zóne maximálnej rezonancie na vrchole.Zvuky určitej frekvencie majú svoje prevládajúce zastúpenie v určitú časť kochleárnej priehradky, a teda postihujú len tie nervové vlákna, ktoré sú spojené s vláskovými bunkami excitovanej oblasti Cortiho orgánu. Preto každé nervové vlákno reaguje na obmedzený frekvenčný rozsah; táto metóda analýzy je nazývané priestorové alebo podľa princípu umiestnenia.

Okrem priestorovej existuje aj časová, kedy sa frekvencia zvuku reprodukuje ako v reakcii receptorových buniek, tak do určitej hranice aj v reakcii vlákien sluchového nervu. Ukázalo sa, že vláskové bunky majú vlastnosti mikrofónu: premieňajú energiu zvukových vibrácií na elektrické vibrácie rovnakej frekvencie (tzv. mikrofónny efekt kochley). Predpokladá sa, že existujú dva spôsoby prenosu vzruchu z vláskovej bunky do nervového vlákna. Prvý, elektrický, keď elektrický prúd, ktorý je výsledkom mikrofónneho efektu, priamo spôsobuje excitáciu nervového vlákna. A druhý, chemický, keď sa excitácia vláskovej bunky prenáša do vlákna pomocou vysielacej látky, teda mediátora. Metódy časovej a priestorovej analýzy sa kombinujú tak, aby poskytovali dobrú frekvenčnú diskrimináciu zvukov.

Hlas matky, štebot vtákov, šuchot lístia, rinčanie áut, hromy, hudba... Do oceánu zvukov sa človek ponorí doslova od prvých minút života. Zvuky v nás vyvolávajú obavy, radosť, úzkosť, napĺňajú nás pokojom alebo strachom. Ale to všetko nie je nič iné ako vibrácie vzduchu, zvukové vlny, ktoré dopadajúce vonkajším zvukovodom do ušného bubienka spôsobujú jeho vibrácie. Prostredníctvom systému sluchových kostičiek (malleus, incus a palice) umiestnených v strednom uchu sa zvukové vibrácie prenášajú ďalej do vnútorného ucha, ktoré má tvar ulity hroznového slimáka.

Slimák je zložitý hydromechanický systém. Je to tenkostenná, kužeľovitá kostená trubica, stočená do špirály. Dutina trubice je naplnená kvapalinou a je rozdelená po celej dĺžke špeciálnou viacvrstvovou prepážkou. Jednou z vrstiev tohto septa je takzvaná bazilárna membrána, na ktorej je umiestnený samotný receptorový aparát - Cortiho orgán. V receptorových vláskových bunkách (ich povrch je pokrytý najmenšími protoplazmatickými výrastkami v podobe chĺpkov) prebieha úžasný, zatiaľ nie celkom pochopený proces premeny fyzickej energie zvukových vibrácií na excitáciu týchto buniek. Ďalej sa do sluchových centier mozgu prenášajú informácie o zvuku vo forme nervových impulzov pozdĺž vlákien sluchového nervu, ktorých zmyslové zakončenia sa približujú k vláskovým bunkám.

Existuje ďalší spôsob, ktorým sa zvuk, obchádzajúc vonkajšie a stredné ucho, dostane do slimáka - priamo cez kosti lebky. Intenzita vnímaného zvuku je však v tomto prípade oveľa menšia ako pri vedení vzduchu (je to čiastočne spôsobené tým, že pri prechode cez kosti lebky je energia zvukových vibrácií utlmená). Preto je hodnota zvukovej vodivosti kostí u zdravého človeka relatívne malá.

Schopnosť vnímať zvuky dvojakým spôsobom sa však využíva pri diagnostike poruchy sluchu: ak sa pri vyšetrení ukáže, že vnímanie zvukov vzdušným vedením zvuku je narušené a cez kosť je úplne zachovaná, lekár môže dospieť k záveru, že utrpel iba zvukovodný aparát stredného ucha, zatiaľ čo aparát vnímajúci zvuk slimáka je neporušený. V tomto prípade je vedenie zvuku v kostiach akýmsi „čarovným prútikom“: pacient môže použiť načúvací prístroj, z ktorého sa zvukové vibrácie prenášajú priamo cez kosti lebky do Cortiho orgánu.

Slimák nielen vníma zvuk a premieňa ho na excitačnú energiu receptorových buniek, ale nemenej dôležité je aj vykonávanie počiatočných fáz analýzy zvukových vibrácií, najmä frekvenčnej analýzy.

Takáto analýza môže byť vykonaná pomocou technických zariadení - frekvenčných analyzátorov. Slimák to robí oveľa rýchlejšie a, prirodzene, na inej „technickej báze“.

V priebehu kochleyového kanála, v smere od oválneho okienka k jeho "vrchu, sa šírka priehradky postupne zväčšuje a jej tuhosť sa znižuje. Preto rôzne časti priehradky rezonujú zvuky rôznych frekvencií: pôsobením vysokofrekvenčné zvuky, maximálna amplitúda kmitov sa pozoruje na báze slimáka, blízko oválneho okienka.a nízkofrekvenčné zvuky zodpovedajú zóne maximálnej rezonancie na vrchole.Zvuky určitej frekvencie majú svoje prevládajúce zastúpenie v určitú časť kochleárnej priehradky, a teda postihujú len tie nervové vlákna, ktoré sú spojené s vláskovými bunkami excitovanej oblasti Cortiho orgánu. Preto každé nervové vlákno reaguje na obmedzený frekvenčný rozsah; táto metóda analýzy je nazývané priestorové alebo podľa princípu umiestnenia.

Okrem priestorovej existuje aj časová, kedy sa frekvencia zvuku reprodukuje ako v reakcii receptorových buniek, tak do určitej hranice aj v reakcii vlákien sluchového nervu. Ukázalo sa, že vláskové bunky majú vlastnosti mikrofónu: premieňajú energiu zvukových vibrácií na elektrické vibrácie rovnakej frekvencie (tzv. mikrofónny efekt kochley). Predpokladá sa, že existujú dva spôsoby prenosu vzruchu z vláskovej bunky do nervového vlákna. Prvý, elektrický, keď elektrický prúd, ktorý je výsledkom mikrofónneho efektu, priamo spôsobuje excitáciu nervového vlákna. A druhý, chemický, keď sa excitácia vláskovej bunky prenáša do vlákna pomocou vysielacej látky, teda mediátora. Metódy časovej a priestorovej analýzy sa kombinujú tak, aby poskytovali dobrú frekvenčnú diskrimináciu zvukov.

Takže informácie o zvuku sa prenášajú do vlákna sluchového nervu, ale nedostanú sa okamžite do vyššieho sluchového centra, ktoré sa nachádza v temporálnom laloku mozgovej kôry. Centrálna časť sluchového systému, ktorá sa nachádza v mozgu, pozostáva z niekoľkých centier, z ktorých každé má státisíce a milióny neurónov. V týchto centrách existuje akási hierarchia a pri pohybe z nižšieho na vyšší sa mení reakcia neurónov na zvuk.

Na nižších úrovniach centrálnej časti sluchového systému, v sluchových centrách predĺženej miechy, impulzná odozva neurónov na zvuk dobre odráža jej fyzikálne vlastnosti: trvanie reakcie presne zodpovedá trvaniu signálu; čím väčšia intenzita zvuku, tým väčší (do určitej hranice) počet a frekvencia impulzov a tým väčší počet neurónov zapojených do reakcie atď.

Pri prechode z dolných sluchových centier do horných impulzová aktivita neurónov postupne, ale trvalo klesá. Zdá sa, že neuróny na vrchole hierarchie pracujú oveľa menej ako neuróny v nižších centrách.

Ak sa totiž pokusnému zvieraťu odstráni vyšší sluchový analyzátor, takmer sa nenaruší ani absolútna sluchová citlivosť, teda schopnosť detekovať extrémne slabé zvuky, ani schopnosť rozlíšiť zvuky vo frekvencii, intenzite a trvaní.

Aká je teda úloha horných centier sluchového systému?

Ukazuje sa, že neuróny vyšších sluchových centier, na rozdiel od nižších, pracujú podľa princípu selektivity, to znamená, že reagujú len na zvuky s určitými vlastnosťami. Zároveň je charakteristické, že dokážu reagovať len na zložité zvuky, napríklad na zvuky, ktorých frekvencia sa mení v čase, na pohyblivé zvuky alebo len na jednotlivé slová a zvuky reči. Tieto fakty dávajú dôvod hovoriť o špecializovanej selektívnej reakcii neurónov vyšších sluchových centier na komplexné zvukové signály.

A to je veľmi dôležité. Koniec koncov, selektívna reakcia týchto neurónov sa prejavuje vo vzťahu k takým zvukom, ktoré sú biologicky cenné. Pre človeka sú to predovšetkým zvuky reči. Biologicky dôležitý zvuk je akoby extrahovaný z lavíny okolitých zvukov a je detegovaný špecializovanými neurónmi aj pri veľmi nízkej intenzite a na línii zvukovej interferencie. Vďaka tomu môžeme napríklad v hukotu valcovne ocele rozlíšiť slová hovoreného partnera.

Špecializované neuróny detegujú ich zvuk, aj keď sa menia jeho fyzikálne vlastnosti. Akékoľvek slovo vyslovené mužským, ženským alebo detským hlasom, nahlas alebo potichu, rýchlo alebo pomaly, je vždy vnímané ako to isté slovo.

Vedcov zaujímala otázka, aká vysoká selektivita neurónov vyšších centier sa dosahuje. Je známe, že neuróny sú schopné reagovať na stimuláciu nielen excitáciou, teda prúdom nervových impulzov, ale aj inhibíciou – potlačením schopnosti generovať impulzy. Vďaka procesu inhibície je rozsah signálov, na ktoré neurón dáva excitačnú odpoveď, obmedzený. Je charakteristické, že inhibičné procesy sú obzvlášť dobre vyjadrené presne v horných centrách sluchového systému. Ako viete, procesy inhibície a excitácie vyžadujú spotrebu energie. Neuróny horných centier preto nemožno považovať za nečinné; pracujú intenzívne, len ich práca je iná ako práca neurónov nižších sluchových centier.

Čo sa však stane s prúdmi nervových impulzov vychádzajúcich z nižších sluchových centier? Ako sa tieto informácie použijú, ak ich vyššie centrá odmietnu?

Po prvé, neodmietajú sa všetky informácie, ale len niektoré z nich. Po druhé, impulzy z dolných centier nejdú len do horných, ale idú aj do motorických centier mozgu a do takzvaných nešpecifických systémov, ktoré priamo súvisia s organizáciou rôznych prvkov správania (držania tela, pohybu, pozornosť) a emocionálne stavy (kontakt, agresivita). Tieto systémy mozgu vykonávajú svoju činnosť na základe integrácie informácií o vonkajšom svete, ktoré k nim prichádzajú rôznymi zmyslovými kanálmi.

Toto je vo všeobecnosti komplexný a zďaleka nie úplne pochopený obraz fungovania sluchového systému. Dnes sa o procesoch vyskytujúcich sa pri vnímaní zvukov vie veľa a ako vidíte, odborníci vedia do značnej miery odpovedať na otázku v nadpise: „Ako počujeme?“. Stále však nie je možné vysvetliť, prečo sú nám niektoré zvuky príjemné, zatiaľ čo iné sú nepríjemné, prečo je jedna a tá istá hudba príjemná niekomu, inému nie, prečo niektoré fyzikálne vlastnosti zvukov reči vnímame ako príjemné. intonácie a iné ako hrubé. Tieto a ďalšie problémy riešia výskumníci v jednej z najzaujímavejších oblastí fyziológie.

Predtým, ako sa zoznámite so zariadením rádiových prijímačov, zosilňovačov a iných zariadení používaných v rozhlasovom vysielaní a rádiovej komunikácii, musíte pochopiť, čo je zvuk, ako vzniká a šíri sa, ako sú usporiadané a fungujú mikrofóny a zoznámiť sa s zariadenia a prevádzky reproduktorov.

Zvukové vibrácie a vlny. Ak zasiahnete strunu akéhokoľvek hudobného nástroja (napríklad gitary, balalajky), začne vibrovať, to znamená, že sa bude pohybovať jedným alebo druhým smerom zo svojej pôvodnej polohy (kľudovej polohy). Takéto mechanické vibrácie, ktoré spôsobujú pocit zvuku, sa nazývajú zvukové vibrácie.

Najväčšia vzdialenosť, o ktorú sa struna odchýli od svojej pokojovej polohy počas procesu vibrácií, sa nazýva amplitúda vibrácií.

Prenos zvuku z vibrujúcej struny do nášho ucha je nasledovný. V čase, keď sa stredná časť struny presunie na stranu, kde sa nachádzame, „stlačí“ „častice vzduchu nachádzajúce sa v jej blízkosti na tejto strane, čím sa vytvorí „zhrubnutie“ týchto častíc, teda plocha ​v blízkosti struny vzniká zvýšený tlak vzduchu. Tento tlak, zvýšený v určitom objeme vzduchu, sa prenáša do susedných vrstiev; v dôsledku toho sa oblasť „zahusteného“ vzduchu šíri do okolitého priestoru. V ďalšom časovom okamihu, keď sa stredná časť struny pohybuje opačným smerom, vzniká okolo nej určitá "zriedkavosť" vzduchu (oblasť nízkeho tlaku), ktorá sa šíri po oblasti "zahusteného" vzduchu.

Po „zriedení“ vzduchu nasleduje opäť „zahusťovanie“ (keďže stredná časť struny sa bude opäť pohybovať našim smerom) atď. tlaky, ktoré sa od struny vzďaľujú.

Podobne sa pri prevádzke reproduktora vytvárajú zvukové vlny.

Zvukové vlny prenášajú energiu z kmitajúcej struny alebo kužeľa (papierového kužeľa) reproduktora a šíria sa vzduchom rýchlosťou asi 340 m/s. Keď zvukové vlny dosiahnu ucho, rozvibrujú ušný bubienok. V momente, keď ucho dosiahne oblasť „zhrubnutia“ zvukovej vlny, bubienok sa mierne ohne dovnútra. Keď ju dosiahne oblasť „zriedkavej“ zvukovej vlny, tympanická membrána sa mierne ohne smerom von. Keďže zhrubnutie a zriedenie zvukových vĺn neustále nasledujú za sebou, bubienok sa buď ohýba dovnútra alebo von, to znamená, že vibruje. Tieto vibrácie sa prenášajú cez zložitý systém stredného a vnútorného ucha pozdĺž sluchového nervu do mozgu a v dôsledku toho zažívame zvuk.

Čím väčšia je amplitúda vibrácií struny a čím bližšie je ucho k nej, tým hlasnejšie je zvuk vnímaný.

Dynamický rozsah. Pri veľmi vysokých tlakoch na bubienok, teda pri veľmi hlasných zvukoch (napríklad pri výstrele z dela), je cítiť bolesť ucha. Pri stredných zvukových frekvenciách (pozri nižšie) nastáva bolesť, keď akustický tlak dosiahne približne 1 g / cm2 alebo 1 000 bar *. Zvýšenie pocitu hlasitosti s ďalším zvýšením akustického tlaku už nie je cítiť.

* Bar je jednotka používaná na meranie akustického tlaku.

Veľmi slabý akustický tlak na bubienok nevyvoláva zvukový vnem. Najnižší akustický tlak, "pri ktorom naše ucho začína počuť, sa nazýva prah ucha. Pri stredných frekvenciách (pozri nižšie) je prah ucha približne 0,0002 bar."

Oblasť normálneho zvukového vnímania teda leží medzi dvoma hranicami: spodnou hranicou, prahom citlivosti a hornou, pri ktorej dochádza k bolestivému pocitu v ušiach. Táto oblasť sa označuje ako dynamický rozsah sluchu.

Upozorňujeme, že zvýšenie akustického tlaku nemá za následok proporcionálne zvýšenie hlasitosti zvuku. Pocit hlasitosti stúpa oveľa pomalšie ako akustický tlak.

Decibely. V rámci dynamického rozsahu môže ucho pocítiť zvýšenie alebo zníženie hlasitosti jednoduchého monofónneho zvuku (pri počúvaní v úplnom tichu), ak sa akustický tlak na stredných frekvenciách zodpovedajúcim spôsobom zvýši alebo zníži o približne 12%, tj. koeficientom 1,12. Na základe toho je celý dynamický rozsah sluchu rozdelený do 120 úrovní hlasitosti, rovnako ako stupnica teplomera medzi bodmi topiaceho sa ľadu a vriacej vody je delená po 100 stupňoch. Úroveň hlasitosti na tejto stupnici sa meria v špeciálnych jednotkách - decibeloch (skrátene db).

V ktorejkoľvek časti tejto stupnice 1 dB zmena úrovne hlasitosti zodpovedá 1,12-násobnej zmene akustického tlaku. Nula decibelov („nulová“ úroveň hlasitosti) zodpovedá prahu citlivosti ucha, tj akustickému tlaku 0,0002 baru. Nad 120 dB sa v ušiach objavuje bolestivý pocit.

Uveďme napríklad, že tichá konverzácia vo vzdialenosti 1 m od reproduktora má za následok úroveň hlasitosti asi 40-50 dB, čo zodpovedá efektívnemu akustickému tlaku 0,02-0,06 baru; najvyššia úroveň ozvučenia symfonického orchestra je 90–95 dB (akustický tlak je 7–12 barov).

Pri použití rozhlasových prijímačov si poslucháči rozhlasu podľa veľkosti miestností prispôsobia zvuk reproduktora tak, aby pri najhlasnejších zvukoch vo vzdialenosti 1 m od reproduktora bola dosiahnutá úroveň hlasitosti 75-85 dB (zodpovedajúce akustický tlak je približne 1-3,5 bar). Vo vidieckych oblastiach úplne postačuje maximálna hladina hluku rádiového prenosu nepresahujúca 80 dB (akustický tlak 2 bary).
Decibelová stupnica v rádiovom inžinierstve sa tiež široko používa na porovnanie úrovní hlasitosti. Ak chcete zistiť, koľkokrát je jeden akustický tlak väčší ako druhý, keď je známy rozdiel medzi príslušnými úrovňami hlasitosti v decibeloch, musíte číslo 1,12 vynásobiť samo sebou toľkokrát, koľko máme decibelov. Takže zmena úrovne hlasitosti o 2 (56 zodpovedá zmene akustického tlaku o 1,12 - 1,12, t.j. približne 1,25-násobku; zmena úrovne o 3 dB nastane, keď sa akustický tlak zmení o 1,12 - 1, 12. 1,12, teda približne 1,4-násobok Podobne sa dá určiť, že 6 dB zodpovedá zmene akustického tlaku približne 2-násobku, 10 dB - približne<в 3 раза, 20 дб — в 10 раз, 40 дб — в 100 раз и т. д.

Perióda a frekvencia kmitov. Zvukové vibrácie sú charakterizované nielen amplitúdou, ale aj periódou a frekvenciou. Doba kmitania je čas, počas ktorého sa struna (alebo akékoľvek iné teleso, ktoré vytvára zvuk, napr. reproduktorový difúzor) presunie z jednej krajnej polohy do druhej a späť, čiže vykoná jeden úplný kmit.

Frekvencia zvukových vibrácií je počet vibrácií znejúceho telesa za 1 sekundu. Meria sa v hertzoch (skrátene hertz).

Ak napríklad za 1 sek. (je 440 periód kmitania struny (táto frekvencia zodpovedá hudobnej note), potom hovoria, že vibruje s frekvenciou 440 Hz. Frekvencia a perióda kmitov sú recipročné veličiny, napr. pri frekvencii 440 Hz, perióda kmitov je 1/440 sek. ..; Ak je perióda kmitov 1/1000 sek., potom je frekvencia týchto kmitov 1000 Hz.

Frekvenčné pásmo zvuku. Výška alebo výška závisí od frekvencie vibrácií. Čím vyššia je frekvencia vibrácií, tým vyšší je zvuk (tón) a čím nižšia je frekvencia vibrácií, tým je nižšia. Najnižší zvuk, ktorý človek počuje, má frekvenciu približne 20 Hz a najvyšší je približne 16 000 – 20 000 Hz. V týchto medziach, alebo, ako sa hovorí, v tomto frekvenčnom pásme sa nachádzajú zvukové vibrácie vytvárané ľudskými hlasmi a hudobnými nástrojmi.

Všimnite si, že reč a hudba, ako aj rôzne druhy hluku, sú zvukové vibrácie s veľmi zložitou kombináciou rôznych frekvencií (tónov rôznych výšok), ktoré sa počas rozhovoru alebo hudobného vystúpenia neustále menia.

Harmonické. Zvuk vnímaný uchom ako tón jednej konkrétnej výšky (napríklad zvuk struny hudobného nástroja, píšťalka parnej lokomotívy) sa v skutočnosti skladá z mnohých rôznych tónov, ktorých frekvencie sa týkajú navzájom ako celé čísla (jedna až dva, jedna až tri atď.) atď.). Takže napríklad tón s frekvenciou 440 Hz (pozn. A) je súčasne sprevádzaný ďalšími tónmi s frekvenciou 440. 2 = 880 Hz, 440 -3 = 1320 Hz atď. Tieto dodatočné frekvencie sa nazývajú harmonické (alebo podtóny). Číslo, ktoré ukazuje, koľkokrát je frekvencia danej harmonickej frekvencie väčšia ako základná frekvencia, sa nazýva harmonické číslo. Napríklad pre základnú frekvenciu 440 Hz bude frekvencia 880 Hz druhá harmonická, frekvencia 1320 Hz tretia atď. Harmonické vždy znejú slabšie ako základný tón.

Prítomnosť harmonických a pomer amplitúd rôznych harmonických určuje zafarbenie zvuku, to znamená jeho "farbu", ktorá odlišuje tento zvuk od iného zvuku s rovnakou základnou frekvenciou. Ak je teda tretia harmonická najsilnejšia, zvuk získa jeden zafarbenie. Ak je akákoľvek iná harmonická najsilnejšia, zvuk bude mať inú farbu. Zmena sily zvuku rôznych harmonických vedie k zmene alebo skresleniu v zafarbení zvuku.